아주대, 대형 디스플레이 활용 가능한 신개념 기술 개발

아주대학교가 19일 미국 일리노이 주립대와 공동으로 새로운 디스플레이 패널 기술을 개발했다.

아주대 하종현 기계공학과 교수와 미국 일리노이 주립대 샘 터픽 교수 연구팀이 참여했다.

현재 널리 사용하고 있는 LED(발광 다이오드)와 OLED(유기 발광 다이오드) 디스플레이는 선명한 색상 표현과 빠른 응답 속도를 통해 고품질 시청 경험을 제공하지만, 대체로 유연성이 부족하다는 한계를 갖고 있다.

또 대부분 기존 디스플레이는 강하고 고정된 형태를 갖고 있어, 기기가 유연하게 변형되거나 움직이도록 만드는 것이 어렵다. 때문에 웨어러블 기기나 소프트 로봇과 같이 유연한 디스플레이가 필요한 기술 분야에서 큰 장애로 작용했다.

공동 연구팀은 착안해 유연한 고분자(Polymer)로 만들어진 얇고 유연한 판 형태 구조(지느러미 구조)와 미세 유체를 이용해 물리적 형태를 바꿀 수 있는 새로운 디스플레이를 연구했다. 연구를 거쳐 지느러미와 같은 핀 구조와 액체 방울 사이에서 생기는 유체-고체 간 상호작용 역학을 파악해 신개념의 유연한 디스플레이 시스템을 개발하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 새 시스템을 활용하면 핀 구조의 색상과 물성치에 따라 디스플레이가 출력하는 이미지 색상과 패턴을 바꿀 수 있으며, 기존 시스템에 비해 현저히 적은 에너지로 사용이 가능하다. 연구팀은 이번에 개발한 디스플레이 시스템이 전력 소모가 현저하게 낮은 LED보다는 1천 배, 별도 구동 없이도 디스플레이 활용이 가능한 전자 종이보다는 10배 더 에너지 효율이 높음을 확인했다.

연구팀의 새로운 디스플레이 시스템을 응용하면 옥외 전광판이나 야외 경기장에 사용되는 대형 디스플레이에 적용이 가능하다. 통상 대형 디스플레이는 화면 크기와 밝기를 유지하려고 많은 양의 전력을 필요로 한다. 그러나 이번 연구에서 제안한 미세유체 기반 반사형 디스플레이 패널은 빛을 발생시키는 소자를 사용하지 않기에 전력 소모를 크게 줄여 준다.

하종현 아주대 교수는 "이번에 개발한 기술을 활용하면 같은 화면에서 여러 종류 정보를 전달하는 것이 가능하다"며 "또 높은 기계적 유연성을 갖고 있어 곡선형·부드러운 표면의 디스플레이에 적용된다"고 했다.

김강우 기자 [e-mail]